電動(dòng)車CAN總線培訓(xùn)PPT

1、CAN總線示意圖CAN總線原理CAN總線的通信是通過一種類似于“會(huì)議”的機(jī)制實(shí)現(xiàn)的CAN總線原理CAN基本概念CAN基本概念 報(bào)文：在總線上傳輸?shù)男畔?信息路由： CANCAN不對(duì)通信單元分配地址，不對(duì)通信單元分配地址，報(bào)文的尋址內(nèi)容由報(bào)文的標(biāo)識(shí)符指定。所報(bào)文的尋址內(nèi)容由報(bào)文的標(biāo)識(shí)符指定。所有有CANCAN節(jié)點(diǎn)通過報(bào)文濾波來判斷是否接收?qǐng)?bào)節(jié)點(diǎn)通過報(bào)文濾波來判斷是否接收?qǐng)?bào)文文CAN擴(kuò)展格式數(shù)據(jù)幀CAN總線上的電平 總線空閑時(shí)，CAN_H和CAN_L上的電壓為2.5V 在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，顯性電平（邏輯0）：CAN_H 3.5V CAN_L 1.5V 隱性電平（邏輯1）：CAN_H 2.5V CAN_L

2、 2.5VCAN總線上的信號(hào)變化CAN總線負(fù)載率計(jì)算 假設(shè)CAN總線波特率為250Kbit/s，總線報(bào)文發(fā)送時(shí)間間隔為50ms，報(bào)文為數(shù)據(jù)幀（8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)）， 1：根據(jù)通信波特率計(jì)算50ms總共可以發(fā)送多少bit(250000/1000)*50 = 12500bit 2：計(jì)算最長(zhǎng)的一幀報(bào)文有多少個(gè)bit 1sof + 29id + 1ide + 1rtr + 1srr + 2r + 4dlc + 8*8data+ 16crc + 2ack + 7eof = 128bit 3：計(jì)算50ms內(nèi)可以支持的報(bào)文數(shù)目 12500/128 97當(dāng)50ms間隔的報(bào)文數(shù)量超過97條時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)丟幀CAN通訊機(jī)

3、制 通信波特率為250Kbit/s，那么每一個(gè)bit的時(shí)間就為1/250=0.004s=4s 最長(zhǎng)一幀報(bào)文有128bit,每幀報(bào)文占用時(shí)間為128*4=512s 為了保證通訊的可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)考慮到控制的實(shí)時(shí)性，網(wǎng)絡(luò)通訊周期定為50mS，整車控制器初始化運(yùn)行后，每隔50mS 以廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù)給各部件，在一個(gè)周期里只發(fā)送一次CAN協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格J939幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)J939幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) CAN29位ID位置 J1939幀的位位置常用J1939文檔 J1939/11 物理層 250Kbits/s 屏蔽的雙絞線 J1939/21 數(shù)據(jù)鏈路層文檔 J1939/71 汽車應(yīng)用層 J1939/73 應(yīng)用層

4、 診斷 J1939/81 網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議J1939地址解譯 PGN:61701(0 xF105)ID=0 x08F10501J1939地址解譯 0 x181328F3解譯成報(bào)文結(jié)構(gòu)如下J1939信息解譯PGN（61443）電子 發(fā)動(dòng)機(jī)控制器#2（EEC2)刷新率：50ms數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：8字節(jié)數(shù)據(jù)頁：0PF：240PS：3P：3PGN：61443（0 x00F003)參考位 長(zhǎng)度 SPN描述 SPN 2 1 byte 加速踏板 91J1939信息解譯 Spn91 加速踏板位置1 輸入裝置類似發(fā)動(dòng)機(jī)速度/轉(zhuǎn)速的實(shí)際位置（如油門踏板或節(jié)流桿）和輸入裝置最大位置的比值，此參數(shù)意在為最初的實(shí)施加速器控制。SP

5、N 91 僅應(yīng)用于單加速器控制。對(duì)于公路上的汽車，一般針對(duì)駕駛員的油門踏板。 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度： 1字節(jié) 分辨率： 0.4%/位遞增，從0 % 開始計(jì)算 數(shù)據(jù)范圍： 0%到100% 類型： 測(cè)量值 可疑參數(shù)號(hào)碼： 91 參數(shù)組編號(hào)： 61443J1939信息解譯 通過CAN分析儀得到如下信息序號(hào) 時(shí)間 幀ID 幀格式 幀類型 DLC 幀數(shù)據(jù)1 0811 29 609 0CF003x 數(shù)據(jù)幀 擴(kuò)展幀 0 x8 7D C3 C0 2D FF FF FF FF解譯C31 將C3轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制=1952 乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)0.4=195*0.4=783加上偏置0=76.8+0=78(實(shí)際參數(shù)值=分辨率*參數(shù)值+偏移量

6、 ）4 得出加速踏板位置在78%處。CAN模塊裝置收發(fā)器 CAN驅(qū)動(dòng)總線的差動(dòng)信號(hào)放大器CAN收發(fā)器 狀態(tài)狀態(tài)1： 截止?fàn)顟B(tài)，晶體管截止（開關(guān)未截止?fàn)顟B(tài)，晶體管截止（開關(guān)未接合）接合） 狀態(tài)狀態(tài)0： 接通狀態(tài)，晶體管導(dǎo)通（開關(guān)已接通狀態(tài)，晶體管導(dǎo)通（開關(guān)已接合）接合）CAN收發(fā)器 發(fā)送過程CAN控制器 SJA1000硬件結(jié)構(gòu)框圖SJA1000控制器 CAN 核心模塊負(fù)責(zé)CAN 信息幀的收發(fā)和CAN 協(xié)議的實(shí)現(xiàn)， 接口管理邏輯負(fù)責(zé)同外部主控制器的接口，該單元中的每一個(gè)寄存器都可由主控制器通過SJA1000 的地址/數(shù)據(jù)總線訪問，發(fā)送緩沖區(qū)可存貯一個(gè)完整的信息幀長(zhǎng)度為13個(gè)字節(jié)，主控制器可直接將標(biāo)

7、識(shí)符和數(shù)據(jù)送入發(fā)送緩沖區(qū)，然后置位命令寄存器CMR 中的發(fā)送請(qǐng)求位TR ，啟動(dòng)CAN 核心模塊讀取發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，按CAN 協(xié)議封裝成一完整CAN 信息幀，通過收發(fā)器發(fā)往總線，驗(yàn)收濾波器單元完成接收信息的濾波，只有驗(yàn)收濾波通過且無差錯(cuò)才把接收的信息幀送入接收FIFO 緩沖區(qū)CAN控制器對(duì)報(bào)文檢驗(yàn)濾波 當(dāng)總線上有報(bào)文到達(dá)時(shí)，收發(fā)器會(huì)將該報(bào)文的標(biāo)識(shí)符與本當(dāng)總線上有報(bào)文到達(dá)時(shí)，收發(fā)器會(huì)將該報(bào)文的標(biāo)識(shí)符與本地的標(biāo)識(shí)符校驗(yàn)寄存器中進(jìn)行比較，本地標(biāo)識(shí)符屏蔽寄存地的標(biāo)識(shí)符校驗(yàn)寄存器中進(jìn)行比較，本地標(biāo)識(shí)符屏蔽寄存器則是用于指定比較結(jié)果是否有影響，器則是用于指定比較結(jié)果是否有影響，1 1表示相應(yīng)位的比表示相

8、應(yīng)位的比較結(jié)果不影響報(bào)文的接收。較結(jié)果不影響報(bào)文的接收。J1939實(shí)例之6120HEV網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)J1939實(shí)例之VCU 6120HEV混合動(dòng)力車整車控制器（VCU)使用飛思卡爾16位單片機(jī)MC9S12XDP512，它擁有雙路MSCAN 口,24 路AD 轉(zhuǎn)換通道,8 個(gè)PWM 口輸出。 CodeWarriorfors集成開發(fā)環(huán)境編程VCU硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖飛思卡爾CAN控制器MSCAN MSCAN CAN協(xié)議的實(shí)施- CAN 2.0A/B版 標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀 0 8字節(jié)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 高達(dá)1Mbps的可編程比特率 支持遠(yuǎn)程幀 帶FIFO存儲(chǔ)機(jī)制的5個(gè)接收緩沖器 帶內(nèi)部?jī)?yōu)先級(jí)分配功能的3個(gè)發(fā)送緩沖器 靈

9、活的可屏蔽標(biāo)識(shí)符過濾器： 2個(gè)32位擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符過濾器 4個(gè)16位過濾器 8個(gè)8位過濾器MC9S在CAN總線中位置CAN控制器MSCAN12模塊框圖 晶振時(shí)鐘 總線時(shí)鐘 發(fā)送中斷請(qǐng)求 接收中斷請(qǐng)求 錯(cuò)誤中斷請(qǐng)求 喚醒中斷請(qǐng)求 配置 寄存器 控制和 狀態(tài) 喚醒 低通濾波 消息過濾和緩沖 接收/發(fā)送驅(qū)動(dòng)器 CAN 時(shí)鐘 Tq 時(shí)鐘 預(yù) 分頻 MSCAN12 模塊 CAN 接收 CAN 發(fā)送 時(shí)鐘 選擇 MSCAN外部引腳MSCAN12模塊圖MSCAN12模塊圖MSCAN初始化MSCAN12的發(fā)送 3個(gè)發(fā)送緩沖區(qū)發(fā)送控制相關(guān)寄存器MSCAN發(fā)送流程 配置： 將標(biāo)識(shí)符、數(shù)據(jù)和優(yōu)先級(jí)寫入空的發(fā)送緩沖器。

10、安排緩沖器的發(fā)送順序（清除TXEn） 啟動(dòng)發(fā)送中斷（設(shè)置TXEIEn） 優(yōu)先級(jí)值最低的發(fā)送緩沖器（安排發(fā)送消息的緩沖器）將在下一個(gè)IFS期間參與仲裁以接入CAN總線 發(fā)送中斷： 識(shí)別已發(fā)送完消息的信息緩沖器 關(guān)閉發(fā)送中斷 測(cè)試ABTAK（確認(rèn)標(biāo)記） 讀取時(shí)間戳寄存器（如果啟動(dòng)了TIME鏈路的話） 如果發(fā)送隊(duì)列中還有一條消息，請(qǐng)重復(fù)上述發(fā)送流程。MSCAN發(fā)送流程MSCAN接收結(jié)構(gòu)接收器標(biāo)志寄存器(CANRFLG)中有一位中有一位RXF:接收緩沖器已滿標(biāo)志接收緩沖器已滿標(biāo)志0： RxFG 中沒有新報(bào)文中沒有新報(bào)文1：接收器：接收器FIFO 非空。非空。RxFG 中有報(bào)文中有報(bào)文MSCAN接收流程 配置： 設(shè)置INITRQ（初始化模式請(qǐng)求） 配置接收過濾器 啟動(dòng)接收中斷 清除I